正交频分复用雷达系统及其信号处理研究

论文摘要

随着科学技术的飞速发展进步,现代战场电子对抗日益激烈,雷达侦查接收机和雷达告警接收机的应用,导致雷达的生存受到了非常大的威胁。为了提高雷达在现代战场中的生存能力,对低截获概率雷达的研究和设计成为了雷达电子对抗的重要发展方向。从现代低截获雷达所用的信号形式来看,基于正交频分复用(OFDM)技术的雷达信号采用了多载波技术,其信号频谱扩展到很宽的频带内,时域上波形接近于白噪声。同时,通过伪码调制技术使该信号的在时域和频域上的峰均比都较低,因而基于OFDM技术的雷达体制具有优良的低截获性能。本文首先介绍了低截获概率雷达提出的背景及发展状况,然后对OFDM技术进行详细论述,并对OFDM通信系统的发射端和接收端进行了建模和仿真。接着从雷达截获因子的角度讨论了雷达各参数对实现其低截获性能的影响,并分析了基于OFDM技术的雷达信号的低截获性能,同时也给出了几种降低信号峰均比的方法。在此基础上,构建了OFDM低截获雷达系统结构,并对发射和接收信号进行仿真,随后在时域和频域进行了信号相关处理并给出性能分析。最后针对微波前端饱和功率放大器给雷达检测性能带来影响的问题,进行了原理分析并给出处理方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 低截获概率雷达和正交频分复用技术的发展概况
• 1.2.1 低截获概率雷达的发展概况
• 1.2.2 正交频分复用技术的发展概况
• 1.3 本文研究的主要内容及章节安排
• 2 正交频分复用通信系统
• 2.1 引言
• 2.2 正交频分复用系统的基本原理
• 2.2.1 正交频分复用（OFDM）技术
• 2.2.2 OFDM信号的产生
• 2.2.3 用IDFT和DFT实现OFDM调制解调
• 2.2.4 OFDM系统结构
• 2.3 正交频分复用通信系统仿真
• 2.3.1 系统参数选择
• 2.3.2 数字调制及发射
• 2.3.3 接收和解调
• 2.4 本章小结
• 3 基于正交频分复用技术的低截获雷达系统
• 3.1 引言
• 3.2 低截获概率雷达
• 3.2.1 截获因子α
• 3.2.2 雷达各参数对截获因子的影响
• 3.3 基于OFDM雷达信号
• 3.3.1 基于OFDM雷达信号的产生
• 3.3.2 OFDM雷达信号峰均比的抑制
• 3.3.3 基于OFDM信号的模糊函数
• 3.3.4 基于OFDM雷达信号低截获性能分析
• 3.4 基于OFDM雷达系统构成
• 3.5 系统发射部分信号仿真
• 3.6 系统接收部分信号仿真
• 3.7 本章小结
• 4 基于正交频分复用技术的雷达系统信号处理
• 4.1 引言
• 4.2 时域信号处理
• 4.2.1 信号处理原理
• 4.2.2 仿真结果及性能分析
• 4.3 频域信号处理
• 4.3.1 信号处理原理
• 4.3.2 仿真结果及性能分析
• 4.4 动目标显示
• 4.4.1 杂波的频谱特性
• 4.4.2 动目标显示（MTI）的原理
• 4.4.3 动目标显示仿真结果及性能分析
• 4.5 本章小结
• 5 系统前端饱和放大失真的影响及处理方法
• 5.1 引言
• 5.2 产生前端饱和放大失真的原因
• 5.3 前端饱和放大失真对系统性能的影响
• 5.4 对前端饱和放大失真的处理方法
• 5.4.1 预失真补偿技术
• 5.4.2 接收端滤波法
• 5.4 本章小结
• 6 结束语
• 致谢
• 参考文献